吉布斯自由能计算器(ΔG = ΔH − TΔS)
根据反应的焓变、熵变和温度计算吉布斯自由能变,以预测反应是否自发。
kJ/mol
J/mol·K
K
Spontaneous
- 1
Convert ΔS to kJ/mol·K
-198.7 J/mol·K ÷ 1000 = -0.1987 - 2
T·ΔS product
298.15 K × -0.1987 kJ/mol·K = -59.242 - 3
Gibbs free energy ΔG = ΔH − T·ΔS
-92.2 − -59.242 = -32.958Negative ΔG means the reaction is spontaneous at this temperature.
这个计算器是如何工作的?
吉布斯自由能变为 ΔG = ΔH − T·ΔS。将 ΔS 从 J/mol·K 转换为 kJ/mol·K,乘以开尔文温度,再从 ΔH 中减去。ΔG 为负表示反应自发,等于零表示平衡,为正表示非自发;在 T = ΔH/ΔS 处符号发生翻转。
公式
How this is calculated
输入焓变 ΔH(单位:kJ/mol)、熵变 ΔS(单位:J/mol·K)和绝对温度 T(单位:开尔文)。由于 ΔH 以千焦为单位,而 ΔS 通常以焦耳列表,计算器将 ΔS 除以 1000,使两项均转换为 kJ/mol 单位后再相减。
核心关系式为 ΔG = ΔH − T·ΔS。ΔG 为负表示反应在该温度下热力学自发(放能);ΔG = 0 表示体系处于平衡;ΔG 为正表示反应非自发(吸能),将按逆方向进行。显示的状态反映 ΔG 的符号。
当 ΔH 和 ΔS 同号时,自发性取决于温度,反应在交叉(平衡)温度 T = ΔH/ΔS(开尔文)处发生转变。在该点以下或以上,ΔG 的符号相反。当计算结果有物理意义时(ΔS ≠ 0 且 T ≥ 0),计算器会给出此温度。温度必须为开尔文下的非负值;假设 ΔH 和 ΔS 与温度无关,计算结果为标准态估算值。
常见问题
标准焓以 kJ/mol 列表,而标准熵以 J/mol·K 列表。将 ΔS 除以 1000 可将其转换为 kJ/mol·K,使 T·ΔS 项与 ΔH 量纲一致,从而保证减法在量纲上成立。
ΔG < 0 表示自发(正向反应有利),ΔG = 0 表示平衡,ΔG > 0 表示非自发。这里的自发性是热力学概念,与反应速率无关。
当 ΔH 和 ΔS 同号时,ΔG 在 T = ΔH/ΔS 处改变符号。这是反应在自发与非自发之间切换的温度,假设 ΔH 和 ΔS 随温度近似不变。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 吉布斯自由能计算器(ΔG = ΔH − TΔS) [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/gibbs-free-energy-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "吉布斯自由能计算器(ΔG = ΔH − TΔS)." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/gibbs-free-energy-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "吉布斯自由能计算器(ΔG = ΔH − TΔS)," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/gibbs-free-energy-calculator
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